摘要：新能源场站分布广泛，主要建设于偏远地区，日常维护工作难度大。这就需要合理利用数字化、信息化技术，打造多功能运维、管控系统，提升场站设备运行、检修效率。同时，在新能源场站各作业场所中引入现代化技术，可大幅提高机组发电水平、降低故障率，还可减少机组运维人员工作量，极具应用价值。基于此，本文在设备状态智能感知、数据智能分析、设备故障智能诊断、风机功率智能调节等角度说明数字化新能源场站基本特征，并分析场站基础设施建设时，数字技术的实际运用，构建出全覆盖的视频监控系统，研发值班检修管理软件，推动场站运行、管理工作有序、高效率执行。在检修管理、设备管理、运行管理、安全管理工作中合理使用数字技术，实现场站智能化管控，促进新能源场站数字化、智能化、自动化发展。

关键词：新能源场站；数字技术；智能安防；大数据；5G；北斗；智能IOT

前言：数字化新能源场站建设是科学利用现有资源，应用数字技术、智能技术打造智慧化、自动化设备与系统，从而起到全面控制风机运行状态、提升场站设备运作性能、强化设备运行可靠性、减少人力成本投入、增多发电效益的作用，达到专业化、集约化、业务协同化管控效果，满足场站发展需求，并创新出具备新能源行业特色的智能管理模式。

1数字化新能源场站特征

数字化新能源场站建设中，应用多种现代化技术，包括测控技术、大数据处理技术、通信技术、信息技术等，同时，还涉及到各类智能算法的使用，推动场站运维决策智慧化、设备感知智能化、风机控制自动化发展。依托于数字化技术，全面优化新能源场站各类传感器作业模式，实时了解各设备运行状态，并做到对设备的全过程、跟踪监控。与此同时，数字化建设还能够精准预测风功率，将电网调度需求信息、风机运行情况、风机输出功率作为依据，可基本满足电网调度需求。此外，数字技术的运用可智能诊断各设备故障，智能评估设备状态，再根据工作人员丰富的设备运维经验，达到自动化、智能化运维决策的目的。数字化新能源场站的核心包括各类数据信息、信息智能分析系统，其特征主要表现在七个方面：

（1）设备状态智能感知。利用通信技术、监测传感技术，对新能源场站运行中的设备状态加以智能化感知，主要监测设备有传动链系统、偏航系统、变桨系统等。同时，充分发挥智能安防系统所具有的图像智能识别功能，远程监测、感知场站安防情况。

（2）数据智能分析。数字化新能源场站在大数据技术的帮助下，可自动分析各项数据信息，并对数据进行清洗、归类、统计分析等处理工作，且所使用的智能算法应具备较强的自我学习能力。

（3）设备状态智能评价。数字技术的应用可实现设备状态全过程跟踪，实时掌握设备运行信息，再借助智能算法、评估模型，智能化评价设备健康程度与寿命，为新能源场站智能决策提供可靠评价结果，指导生产运维工作。

（4）设备故障诊断。场站运作过程中，可利用故障智能诊断算法、疲劳损伤模型，综合分析设备以往运行信息，智能诊断设备故障，并结合现场实际情况，探寻出导致设备故障的原因，制定可行、有效的故障处理方案，还可准确预警设备故障。

（5）风机功率智能调节。数字新能源场站能够精准预测风功率，依据各风机设备状态信息以及电网调度需求，实现对风机输出功率的自动调节，以此适应智能电网网源协调控制[1]。

（6）可视化智能巡检。融合数字技术的场站可在电子两票的帮助下提高工作效率，通过运行移动视频设备，远程指导、跟踪监管设备运维过程。与此同时，利用信息智能分析系统将运维期间应用到的备品备件、交通工具等信息自动推送给作业人员。此外，管理人员可实时掌握运维过程信息、人员位置信息，达到运维数据信息全面共享的目的。

（7）智能决策。完成各类数据信息分析工作后，将分析结果移交给场站运维、决策部门，为生产运维工作提供数据信息指导，而智能决策是数字化新能源场站最为核心的特征。

2新能源场站基础设施数字化建设

2.1无线网络覆盖

一般来说，新能源场站建设位置多为草原、山区、戈壁等地区，无法保证移动设备信号强度，覆盖范围较小。因此，需在建设、改造场站时，注重基础设施的完善，科学应用数字技术、5G技术，打造稳定且大范围运行的网络基础，为移动设备、系统模块、智能设备创设良好运作环境。在设计数字化新能源场站无线网络覆盖方案时，科学融合大功率WIFI+光纤环网技术，以此扩大电气设备、风机网络覆盖范围，有助于场站数字化建设工作有序进行。

2.2智能安防系统

新能源场站中的智能安防系统由三部分组成：

（1）前端系统。包括智能视频监控系统、环境监测与智能控制系统、出入口车辆管理系统、可视化智能巡检系统、人员定位系统、公共广播系统、作业全过程监控系统、应急指挥系统、入侵报警系统、智能一卡通等；

（2）网络传输系统。借助4G或5G基站、无线网桥、光纤等多元化网络传输形式，建立起前端系统与控制中心之间的实时通信，确保各项指令的及时下达；

（3）控制中心。由监控大屏、视频存储设备、核心交换机、服务器、远程对讲设备等组成。

智慧新能源场站综合安防系统将网络、软件及硬件集成于一体的大型联网管控、防护系统，以一体化平台为核心，工作人员只需在安防调度中心便可实现对场站各区域的远程、集中管理，以保证场站安全生产与运作。以入侵报警系统为例，将电子围栏、红外对射等功能探测器以及紧急报警装置安装于场站围墙以及重要场所，打造一套全方位、多层次安全防盗报警系统。采用轮巡方式对网络中各模块单元进行跟踪监视，当存在非法闯入或线路破坏时，系统会在第一时间向安防调度中心发送报警信号，而值班人员可利用电子地图定位报警位置，并以声光报警的方式告知给附近值班人员。

2.3检修管理软件

新能源场站值班检修管理软件的开发与应用，可从根本上实现场站值班管理、巡视管理、检修管理、两票管理，并推动场站值班检修工作标准化、数字化、规范化执行。值班检修管理软件主要有三个功能：

其一，值班管理。值班人员利用软件细致记录工作过程中发生的重要事件、调度指令、出勤人员等，同时还需对工具发放与归还、钥匙借用、系统运行潜在隐患、会议内容加以上传，便于下一组值班人员了解，而场站负责人只需对软件中所记录的信息进行分析，便可有效掌握现场工作情况。

其二，运行记录管理。在填写运行记录时，主要填写内容有运行分析信息、操作命令、设备检修、调度停机、设备故障、集电线路接地电阻测量数据等，在众多数据信息的支撑下，大幅提高新能源场站管理质量。

其三，检修管理。始终将检修单位作为基础，全过程记录、管理风机缺陷或故障，并对风机故障代码、故障描述、风机检修人员、停机时长等内容进行记录，若在此过程中，更换新的设备，也需详细记录新设备相关参数，包括型号、出厂商等。

3新能源场站数字化系统建设分析

3.1运行管理数字化

利用数字技术，依托新能源场站运行情况，打造运行数据统一管理、分析系统，从真正意义上革新管理模式。系统需同时包括场站机组效能分析、智能监控等模块，利用移动设备，促进场站运行管理工作数字化、移动化执行，缓解运行人员工作压力，还有助于工作效率的进一步提升[3]。

场站监控系统的运作可统一采集不同设备运行数据，包括风电机组、升压站设备、测风塔等，同时，还可对所得监控画面进行统一展示，并达到设备全过程控制、设备报警提示、数据综合分析的效果。而依托于数字技术打造的移动两票管理系统，可实现两票纸质化操作向着电子化的方向转型。在此过程中，借助移动互联技术，打破空间、时间限制，再搭配远程视频系统的共同使用，可不再受时间点、位置的局限，随时开展两票工作。此外，借助智能IOT，打通视频监控系统与中控室操作系统的接口，确保系统接收到的照片、录音、视频等信息能够在第一时间传输给操作平台，并自动保存与备份，为管理人员现场作业情况的了解提供可视化信息支持。

风机性能分析系统的建设与运作可实现对性能差、不能稳定运行风机机组的快速定位，若非正常运作风机机组数量较多，系统还能够自动反馈出各机组共性故障。在此基础上，采取根源分析方式，对不同机组损失电量分解情况进行全方位查看，结合分析结果，完成各机组性能、故障损失的对比工作。这种可视化手段的应用以及运行数据彼此间的联动，可使机组运维人员在短时间内找出引发机组运行故障的原因，并定位故障点，在系统化分析下，探索故障规律，并对集中性、频发性故障进行精准定位。

3.2检修管理数字化

全面采集、汇总、整理新能源场站运行、机组运行数据，借助数字技术、大数据技术打造专家知识库系统，与此同时，搭配智能无人机、红外遥感、手持终端等设备共同应用，创新出新能源领域智能运维模式。该系统的功能模块主要有设备更换闭环管理、智能巡检模块、计划检修管理模块、专家诊断模块、远程视频会诊模块。

在移动终端设备的帮助下，打造多功能模块，包括移动定检模块、消缺管理模块等，实现定检、巡检工作的按时提醒。而在检测期间，可利用摄像设备对重点设备与部件进行拍照，并做好照片的上传与存档工作。组织专业人员整理各类资料，如电子化场站设备检修维护使用手册、指导意见书等，为设备运维人员各项工作的开展提供辅助性参考[4]。

设立关联维修预案库，在此基础上，打造智能风机故障诊断系统。系统工作原理为：对现场实际故障诊断与处理方法进行整理，依托不同风机机组故障检修时执行的逻辑判断过程，完成维修预案的系统化编写，再自动化上传至预案系统，实现不同场站相同型号设备检修、维护资料的实时共享，促使新能源场站设备维护水平大幅提升。

利用智能无人机开展风机叶片巡检工作，并为无人机配置高清摄像设备，实现风机叶片的高清视频拍摄、红外可见光拍摄。借助通信技术将无人机操控系统与终端处理系统联系在一起，实现无人机巡检数据的实时归类与存档，而风机机组运维人员则需对接收到的巡检影像进行系统化分析，确保叶片损伤、缺陷部位的及时发现。完成数据整理、分析工作后，还需如实填写叶片检测报告，而叶片维修部门则需根据报告信息，借助专家知识库的视频会诊功能，远程指导现场人员开展叶片维修、安装、调试工作，提高风机叶片维修效率与质量。

3.3设备管理数字化

设备管理数字化建设的核心为设备台账，以标准编码为基础，科学联动多项内容，包括设备编码、检修工单、设备异动、故障记录、维护与检修等。开展设备管理工作时，需结合设备台账信息、电气系统位置、使用位置情况，全面优化设备管理体系与结构。设备运维人员可利用大数据技术分析设备台账，实现对各类处于运行状态设备的检修计划、检修历史、缺陷信息等数据的实时查看，为设备管理工作提供可靠数据支撑。与此同时，设备管控人员需采取动态化管制措施，结合不同业务如新能源场站检修、移动、消缺等，实时更新台账数据。此外，还需注重备件管理工作的数字化革新。利用扫描器、移动终端等技术，着手于备件入库、存储、出库等环节的管控工作，并在信息管理系统的支撑下，实现数据信息共享的目的，促使新能源场站资源配置的进一步优化[5]。

3.4安全管理数字化

安全管理工作的数字化执行是在实现场站无线网络、视频监控全覆盖的基础上，通过运行移动设备、智能安防设备，打造的一种安全学习、实时监控、应急处理机制，可使场站管理以及设备运维人员直观地观察到风险点，并加以分析，做到对风险点的熟知与理解，以此达到对设备运维人员全方位、全过程安全管理的目的。具体管理内容有作业人员安全检查、智能风险预控、车辆人员定位、应急预案管理等。科学运行视频监控系统，展开工作人员作业期间安全措施落实情况的检查，确保安全措施规范性，同时，还能起到全过程监管检修人员的作用。此外，将GPS设备安装于作业车辆，或应用北斗卫星导航系统，该系统主要由空间段、地面段、用户段组成，可在全球范围内全天候、全天时提供高精度、高可靠定位、导航、授时等服务，从而达到实时跟踪定位的效果，为作业人员安全工作提供基本保障。

结束语：新能源场站装机规模的扩大，以及行业的信息化、数字化发展，对场站管理模式的创新提出更高要求。因此，开展场站建设、运行与管理工作过程中，需重视数字化技术、智能化技术的应用，并在技术的支撑下，完善设备管理系统、视频监控系统，实现不同风机机组的一体化管理，确保新能源场站安全运行、精准维护。依托于新技术创新的智慧运营管理模式，可全面提升场站管理水平，实现场站数字化转型。

参考文献：

[1]周怡冰，范朝峰，徐彦帆.场站数字化系统模型及编码轻量化方法[J].水电与新能源，2021，35（09）：29-31.09.007.

[2]李清东，从鸿胜，杜虹锦，等.数字化电厂智能巡检技术在场站的应用[J].黑龙江电力，2021，43（04）：302-306.

[3]李腾飞，田会元，杨瑞睿，等.大连市庄河Ⅲ海上场站三维数字化设计与应用[J].中国水利，2020（12）：69.

[4]王其乐，王寅生，尹诗.数字化场站建设的探索与实践[J].现代信息科技，2020，4（07）：120-123.

[5]李冰. 场站精细化实时仿真技术研究[D].山东大学，2021.

作者简介：王志洁，1972.04，男，河北省保定市，汉族，研究生，正高级工程师，研究方向：能源科技创新与数智化。